【高中物理】电能的输送 课件 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、大亚湾核电站大亚湾核电站秦山核电站秦山核电站三峡水电站三峡水电站新西兰地热发电站新西兰地热发电站新西兰地热发电站新西兰地热发电站新疆风力发电新疆风力发电而用电的地方却分布很广而用电的地方却分布很广:第三章第三章 交变电流交变电流一、输送电能的基本一、输送电能的基本要求要求1 1 可靠可靠保证保证供电线路可靠地工作，供电线路可靠地工作，故障故障少少3 3 经济经济输电线路输电线路建造建造和和运行运行费用低，费用低，电能损耗少电能损耗少2 2 保质保质保证电能的质量保证电能的质量电压电压和和频率频率稳定稳定 各种各种用电设备都是按照一定的用电设备都是按照一定的工作电压工作电压设计的，电压过低或过高

2、，用电器设计的，电压过低或过高，用电器都不能正常工作，甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。都不能正常工作，甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。1 1、电能损失的原因、电能损失的原因 由由于于输输电电线线长长，电电阻阻大大，当当电电流流通通过过输输电线时，产生电线时，产生热量热量Q Q，损失一部分电能。，损失一部分电能。2 2、如何减少电能损失？、如何减少电能损失？二、输电线上的功率损失二、输电线上的功率损失由电阻定律知由电阻定律知（1 1）减小导线电阻降低输电线上电能损失减小导线电阻降低输电线上电能损失减小材料的电阻率减小材料的电阻率.银的电阻率最小银的电阻率最小,但价

3、格昂贵但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.减小输电线长度减小输电线长度L L不可行不可行,因为要保证输电距离因为要保证输电距离.增加导线的横截面积增加导线的横截面积,可适当增大可适当增大横截面积横截面积.太粗不可能太粗不可能,既不经济又架既不经济又架设困难设困难.（2 2）减小输电线中的电流）减小输电线中的电流降低输电线上电能损失降低输电线上电能损失练习：练习：输送输送10kw10kw的电功率，采用的电功率，采用400V400V的电压的电压输电，输电线的总电阻为输电，输电线的总电阻为1010，求，求（1 1）输电线中的电流？输电线中损失的电压）输电

4、线中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？是多少？用户得到的电压是多少？（1 1）25A 250V 150V25A 250V 150V（2 2）6250W 3750W6250W 3750W（3 3）62.50W62.50W （2 2）减小输电线中的电流）减小输电线中的电流降低输电线上电能损失降低输电线上电能损失（2 2）输电线损失的功率是多少？用户得到的）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？功率是多少？（3 3）如果采用）如果采用4000V4000V电压输电，输电线损失的电压输电，输电线损失的功率是多少？功率是多少？提高输电电压提高输电电压,是减少电能损失的行之有效

5、的办法是减少电能损失的行之有效的办法新课讲授交流高压输电的基本环节交流高压输电的基本环节 发发电电站站升压变压器升压变压器高压输电线高压输电线降压变压器降压变压器用户用户发电站发电站升压变压器升压变压器高压输电线高压输电线降压变压器降压变压器用电单位用电单位 电能输送的基本模型1.1.由发电厂直接供给用户由发电厂直接供给用户升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器电能输送的基本模型2.2.由发电厂先通过升压变压器、再通过降压变压器供给用户由发电厂先通过升压变压器、再通过降压变压器供给用户1输送过程图2输电过程电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变

6、压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电流关系如何？三、远距离输电三、远距离输电14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4电源回路电源回路用户回路用户回路输送回路输送回路功率关系：电压关系：电流关系：三、远距离输电原理图三、远距离输电原理图14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器特别注意输电线损失功率3.各部分的电压、电流和功率关系三、远三、远距离输电示意图距离输电示意图是不是输电电压越高越好是不是输电电压越高越好?电电压压越越高高

7、，对对输输电电线线路路和和变变压压器器的的要要求越高，建设费用越高。求越高，建设费用越高。远距离输电远距离输电我我国国常常用用的的远远距距离离输输电电采采用用的的电电压压有有110 kV、220 kV、330 kV，输输电电干干线线采采用用500 kV的超高压，西北电网达到的超高压，西北电网达到750kV。思考思考输电线上的电压损失，除了与输电线的输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。造成的电压损失比电阻造成的还要大。新课

8、讲授 现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对一”的供电方式，而是通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网。四、电网供电四、电网供电新课讲授电网送电的优点：(1)降低一次能源的运输成本；(2)调剂不同地区电力的供需平衡；(3)电力的供应更加可靠，质量更高；四、电网供电四、电网供电课堂练习课堂练习1 1、一小型发电站通过升压、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给降压变压器把电能输给用户用户.已知发电机的输出功率是已知发电机的输出功率是500kW,500kW,端电压为端电压为500V,500V,升升压变压器原、副线圈的匝数比为压变

9、压器原、副线圈的匝数比为1:5,1:5,两变压器间输电线两变压器间输电线的总电阻为的总电阻为1.5,1.5,降压变压器的输出电压为降压变压器的输出电压为220V,220V,不计变不计变压器的损耗压器的损耗.求：求：(1)画出输电线路的示意图画出输电线路的示意图(标明各部分的符号标明各部分的符号)14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器（2 2）升压变压器的副线圈两端电压；）升压变压器的副线圈两端电压；（3 3）输电导线上的功率损失；）输电导线上的功率损失；（4 4）降压变压器原、副线圈的匝数比；）降压变压器原、副线圈

10、的匝数比；（5 5）用户得到的功率。）用户得到的功率。（5 5）440kW440kW（2 2）2500V2500V（3 3）60kW60kW（4 4）10:110:1课堂练习课堂练习1 1、一小型发电站通过升压、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给用户降压变压器把电能输给用户.已已知发电机的输出功率是知发电机的输出功率是500kW,500kW,端电压为端电压为500V,500V,升压变压器原、副线升压变压器原、副线圈的匝数比为圈的匝数比为1:5,1:5,两变压器间输电线的总电阻为两变压器间输电线的总电阻为1.5,1.5,降压变压降压变压器的输出电压为器的输出电压为220V,220V,不计

11、变压器的损耗不计变压器的损耗.求：求：14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器输送电路的计算步骤输送电路的计算步骤(1)画出供电画出供电示意图示意图(2)以变压器铁心为界以变压器铁心为界,分出各个回分出各个回路路,各回路各回路可独立运用欧姆定律分可独立运用欧姆定律分析析.(3)各回路间各回路间通过线圈匝数比与电通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系压比和电流比的关系,总功率不变总功率不变等联系等联系.2、学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1,升压变压器匝数比为14,降压变压器的匝数比为41,输电线的总电阻为R=4,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,则：发电机的输出功率多大？发电机的电动势多大？输电线上损耗的电功率多大？课堂练习课堂练习14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器